ipbbkz@gmail.com
+ 7 (727) 394 75 62
HomeAP 26104353 (жетекшісі Усенбеков Б.Н.)

AP 26104353 (жетекшісі Усенбеков Б.Н.)

Жоба туралы қысқаша ақпарат

(2025–2027 жж.)

 

Жоба тақырыбы: ЖТН AP26104353 «Маркерге негізделген селекция (MAS) әдісін қолдану арқылы амилоза мөлшері жоғары күріш линияларын шығару».

Өзектілігі. Жоба маркер көмегімен іріктеуге негізделген амилоза мөлшері жоғары перспективалы күріш линияларын шығаруға арналған. Күріш сапасы негізінен  оның амилоза мен амилопектиннен тұратын крахмал құрамымен анықталады. Амилоза мөлшері оның негізгі биохимиялық көрсеткіштерінің бірі ретінде қарастырылады. Алдын ала жүргізілген зерттеулер барысында Қазақстан аумағына аудандастырылған күріш сорттарының арасында амилоза мөлшері жоғары (>20%) сорттар анықталмады. Осыған байланысты, отандық жоғары амилозалы күріш сорттарының селекциясы үшін амилоза мөлшері жоғары жаңа күріш линиялары мен формаларын шығару өзекті мәселе болып табылады. Осы жобада қолданылатын маркерге негізделген селекция (MAS) күріш дәнінің сапасын жақсарту негіздерін зерттеуге мүмкіндік беріп, селекциялық процесті жылдамдатады және амилоза мөлшері жоғары перспективті линияларды іріктеуге жағдай жасайды.

Жоба мақсаты: Маркерге негізделген селекция негізінде жоғары амилозды перспективті күріш линияларын шығару.

Күтілетін нәтижелер:

1.Маркерге негізделген селекция (MAS) әдісін қолдану арқылы жоғары амитлозды күріш донор – сорттары іріктеледі.

  1. Іріктелген амилоза мөлшері жоғары донор-сорттар мен Қазақстанның өнімділігі жоғары күріш сорттары арасында F1 ұрпағы гибридтері алынады
  2. F2 – F3 ұрпағы гибридтері арасында амилоза мөлшері жоғары және шаруашылық тұрғысынан құнды белгілері бар перспективті линиялар іріктелінеді

Жобаның ғылыми жетекшісі: жғқ., б.ғ.к., қауым. профессор, өсімдіктер биохимиясы және физиологиясы зертханасының меңгерушісі.

Зерттеушілер тобының құрамы:

жғқ., PhD Сартбаева Иннабат Абибуллакызы

ғқ., магистр Мынбаева Дана Омаровна

ғқ., магистр Курбангалиева Таира Артемовна

лаборант Нурлыбай Балнұр Азилханқызы

Жобаны орындаушылардың ғылыми жарияланымдары:

  1. G. Baiseitova, Kh.Berkimbay, D. Mynbayeva, A. Nussupova, A.K.Amirova, B. Usenbekov, Zh. Kulakhmetova, G.Yernazarova, D. Yussayeva, D. Kazkeyev, S. Mukhambetzhanov. Heritability and amylose content in hybrid lines of late-generation rice with colored pericarp // Brazilian Journal of Biology, 2023, vol. 83, e280919; рр. 1-7, (ISSN 1678-4375). https://doi.org/10.1590/1519-6984.280919
  2. А. Amirova, B. Usenbekov*, Kh. Berkimbay, D. Mynbayeva, S. Atabayeva, G. Baiseitova, A. Meldebekova, Zh. Zhunusbayeva, S. Kenzhebayeva and S. Mukhambetzhanov. Selection of rice breeding lines for resistance to biotic and abiotic stresses // Brazilian Journal of Biology, — 2024. — Vol. 84, e282495 | https://doi.org/10.1590/1519-6984.282495 (IF-1.71, Scopus процентиль — 59).
  3. B. Usenbekov, А. Amirova, Z. Zeinalov, A. Meldebekova, D. Mynbayeva, Kh. Berkimbay and T. Kurbangaliyeva. Creation of rice doubled haploids with low amylose content using in vitro anther culture // Brazilian Journal of Biology, — 2024. — Vol. 84, e284946 | https:// https://doi.org/10.1590/1519-6984.284946
  4. Batayeva, D., Labaco, B., Ye, C., Li, X., Usenbekov, B., Rysbekova, A., Dyuskalieva, G., Vergara, G., Reinke, R., Leung, H. Genome-wide association study of seedling stage salinity tolerance in temperate japonica rice germplasm // BMC Genetics, 2018. — Volume 19, Issue 1. 19:2. – P. 1-11. Дәйексөз индексі-3, Database WOS – Q3 (басылым процентилі 57 (Scopus), DOI: 10.1186/s12863-017-0590-7 (IF-2.777);
  5. Sartbayeva I.A., Usenbekov B., Rysbekova A., Kazkeev D., Zhanbyrbayev E., Batayeva D., Berkimbay H., Zhambakin K., Matsuba Sh., Umemoto T. Haplotype Analysis of Wx and Alk Genes and Amylopectin Chain-Length Distribution among Kazakhstan Glutinous Rice Lines //Japan Agricultural research Quaterly (JARQ). – Vol.51, №2. – 2017. – P. 147-153. https://www.jircas.go.jp Дәйексөз индексі-0, Database WOS – Q4 (басылым процентилі 35 (Scopus), DOI: 10.6090/jarq.51.147 (IF-0.567);
  6. A.B. Rysbekova, D.T. Kazkeyev, B.N. Usenbekov, Zh.M. Mukhina, E.A. Zhanbyrbaev, I.A. Sartbaeva, K.Zh. Zhambakin, Kh.A. Berkimbay, D.S. Batayeva. Prebreeding selection of rice with colored pericarp based on genotyping Rc and Pb genes //Russian Journal of Genetics 2017 volume 53, pages 49–58. Дәйексөз индексі-2, Database WOS – Q4 (IF-0.567), (басылым процентилі -7 (Scopus) DOI: 10.1134/S1022795416110119;
  7. D.S. Batayeva, B.N. Usenbekov, A.B. Rysbekova, Zh.M. Mukhina, D.T. Kazkeyev, Ye.A. Zhanbyrbayev, I.A. Sartbayeva, S.V. Garkusha, S.A. Volkova. Estimation and selection of parental forms for breeding kazakhstan salt tolerant rice varieties // Sel’skokhozyaistvennaya Biologiya [Agricultural Biology], 2017, Vol. 52, № 3, p. 544-552. Дәйексөз индексі-1, басылым процентилі -35 (Scopus), doi: 10.15389/agrobiology.2017.3.544eng;
  8. Zhanbyrbayev Y.A., Rysbekova A. B., Usenbekov B. N., Kazkeev D.T., Sartbayeva I.A., Berkimbay Kh.A., Sarsenbayev B. A. and Zelensky G. L. Screening Rice (Oryza Sativa L.) Genetic Resources for Cold Tolerance at the Germination Stage Biosciences Biotechnology Research Asia, December 2016. Vol. 13(4), P 1953-1958. DOI: http://dx.doi.org/10.13005/bbra/2350 (IF-0.134). Дәйексөз индексі-1, (басылым процентилі -11 (Scopus), DOI : http://dx.doi.org/10.13005/bbra/2351;
  9. Амирова А.К., Касымхан К., Баймагамбетова К.К., Бишимбаева Н.К. Использование аллель-специфичных маркеров генов Ppd и Vrn для анализа скороспелых сомаклональных линий пшеницы //Вестник КазНУ, серия биологическая. – 2015. – Том 63. №1. — С. 20-25.
  10. Мынбаева Д.О., Омирбекова Н.Ж., Жунусбаева Ж.К., Жусупова А.И., Бегманова М.О., Амиргалиева А.С. Идентификация генов устойчивости к бурой ржавчине у сортов мягкой пшеницы // Вестник КазНУ, серия биологическая. – 2019- №2 (79) – С. 110-117
  11. Беркимбай Х.А., Усенбеков Б.Н., Мухамбетжанов С.К., Мынбаева Д.О., Aмирова A.K., Оспанова A., Турганова Ч. Структура урожайности генотипов риса с окрашенным перикарпом поздних поколений // «Ізденістер, нəтижелер – Исследования, результаты» Казахского национального аграрного исследовательского университета. – 2024. – №1. – С.46-56. https://doi.org/10.37884/1-2024/05 2304-3334
  12. Усенбеков Б.Н., Мухамбетжанов С.К., Мынбаева Д.О., Aмирова A.K., Беркімбай Х.Ә., Оспанова A., Турганова Ч. Rice (Oryza sativa l.) androgenesis in vitro. // «Вестник» КазНУ им.аль-Фараби. – 2024. – №1. – С.4-11. https://doi.org/10.26577/eb.2024.v98.i1.01
  13. Мынбаева Д.О., Усенбеков Б.Н., Амирова А.К., Жунусбаева Ж.К. Пирикуляриоз риса и методы борьбы // Вестник Карагандинского университет. Серия «Биология. Медицина. География», 2023. № 1 (109). С. 98-109. DOI 10.31489/2023BMG1/98-109

2025жылы қол жеткізілген нәтижелер:

Селекциялық процеске қолдану үшін перспективті глютинозды және амилозды күріш сорттарын анықтау мақсатында, 62 күріш үлгісінде (аудандастырылған сорттар мен коллекциялық сортообразцаларды қоса) амилоза құрамына биохимиялық және молекулалы-генетикалық скрининг жүргізілді.

Зерттелген күріш үлгілерін талдау нәтижесінде амилоза мөлшері 1,05% (глютинозды «Казветта» сорты) мен 30,24% (ресейлік «Паритет» сорты) аралығында өзгеретіндігі анықталды.

Зерттелген күріш сорттарының ішінде 14-і орташа амилозалы ретінде сипатталды. Кеңінен таралған отандық (Мадина, Маржан, Арал-202, Ару) және ресейлік күріш сорттары (ВНИИР 173, Командор, Лиман, Снежинка, Лазурный, Соната, Спринт) орташа амилозды болып табылды (амилоза мөлшері 15-20%). Амилоза мөлшері 20,0 дан 30,0% аралығында өзгерген қалған 25 күріш сорты  жоғары амилозалы болып табылды, бұл зерттелген материалдың жалпы көлемінің 40%-ын құрайды. Амилоза мөлшері жоғары күріш сорттары («Анаит», «Южный», «Арборио», «Паритет») гибридизация үшін ата-аналық формалар ретінде қолданылып, келесі жылы оранжереялық жағдайда гүлдену және шығу уақытын үйлестіру мақсатында 10 күндік айырмашылықпен үш мерзімде вегетациялық ыдыстарда өсірілетін болады.

Сонымен, биохимиялық көрсеткіштер бойынша кешенді бағалау арқылы әрі қарайғы селекцияға арналған перспективті күріш сортүлгілері таңдалып, сипатталды.

Waxy генін анықтау мақсатында ӨББИ күріш коллекциясына WxExon6 (A/C) молекулалық маркерін қолдана отырып молекулалы-генетикалық скрининг жүргізілді. Аталған молекулалық маркер кодоминантты SNP маркерлеріне жатады және Waxy генінің әртүрлі аллельдік күйін бір нуклеотидтік полиморфизм арқылы анықтауға мүмкіндік береді. Бұл SNP экзон 6-да (Ex6A/C) A → C алмасуы болып табылады, ол амин қышқылы кодонын сериннен тирозинге өзгертеді және күріштің орташа амилозды құрамымен байланысты.

ӨББИ күріш коллекциясы (64 сорт және линиялар) Waxy геннің болуына тексерілді: Южанин, Виола, Авангард, Айсауле, Алтынай, Анаит, Паритет, Арал-202, Ару, Баканасский, Yir 5825, Янтарь, КС-9, Алмавита, Лазурный, Казветта, Каз-Ер6, Мавр, Oumochi, Виолетта, Чапсари, Черный рис, Лиман, Лидер, КазНИИР5, Кубань-3, Серпантин, Пак-Ли, Солнечный, Тогускен, Фишт, Командор, коллекциялық үлгілер 7702, 7689, 7667, 7701, 7684, 7668, 04636, 04468, 03-27, 04470, 7683, ВНИИР 5242, Южный, Маршалл, Аметист, Соната, Изумруд, Регул, ВНИИР 8247, Опытное, Снежинка, ВНИИР 101, УзРос 7-13, Рапан, Атлант, Арболет, Арборио, Новатор, Мадина, Фатима және күріш сортүлгілері affinis, zomica.

Зерттелген үлгілердің ішінде 21 үлгіден Waxy ген анықталды, олар әрі қарай отандық күріш сорттарын селекциялау барысында дән сапасын жақсарту бағдарламасында қызығушылық тудыратын геннің дифференциаторлық сорттары ретінде пайдаланылуы мүмкін. Амилозаға бай сорттарды анықтау үшін кейбір глютинозды сорттар («Казветта», «Чапсари», «Виолетта») теріс бақылау ретінде қолданылды. WxExon6 (A/C) SNP-маркерін қолдана отырып жүргізілген электрофоретикалық талдау нәтижелері аталған теріс бақылау үлгілерінде жолақтардың (бэндтердің) жоқтығын көрсетті.

Сонымен, жүргізілген молекулалы-генетикалық скрининг амилоза мөлшері әртүрлі сорттарды анықтауға мүмкіндік берді. Амилоза мөлшері жоғары сорттар болашақта Waxy генімен бақыланатын амилоза құрамын жақсартуға бағытталған жаңа гибридті желілерді шығару бағдарламасында қолданылатын болады.

Ғылыми жарияланымдар (2025 ж):

Aigul Amirova, Bakdaulet Usenbekov*, Grigoriy Zelensky, Innabat Sartbayeva, Shynar Yrgynbayeva, Yelzada Gabdullina, Sholpan Abzhanova, Bakhyt Alibayeva and Svetlana Turasheva. Using Molecular Markers in Breeding Rice with Colored Pericarp for Blast Resistance. International Journal of Agriculture and Biosciences. https://doi.org/10.47278/journal.ijab/2025.225